WO2018202483A1 - Verfahren und system zum betrieb eines automatisch geführten transportfahrzeugs für container - Google Patents

Verfahren und system zum betrieb eines automatisch geführten transportfahrzeugs für container Download PDF

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WO2018202483A1
WO2018202483A1 PCT/EP2018/060516 EP2018060516W WO2018202483A1 WO 2018202483 A1 WO2018202483 A1 WO 2018202483A1 EP 2018060516 W EP2018060516 W EP 2018060516W WO 2018202483 A1 WO2018202483 A1 WO 2018202483A1
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WO
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transport vehicle
vehicle
transport
tractor
trailer
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PCT/EP2018/060516
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English (en)
French (fr)
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Armin Wieschemann
Stefan Aldejohann
Heiko Schulz
Jan Schmidt-Ewig
Heinz EICHNER
Mohammad Ahmadian
Original Assignee
Konecranes Global Corporation
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Publication date
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Priority to EP18720580.2A priority patent/EP3619586B1/de
Priority to US16/611,079 priority patent/US11269359B2/en
Priority to AU2018263586A priority patent/AU2018263586B2/en
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Priority to ES18720580T priority patent/ES2882903T3/es
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an automatically guided vehicle
  • Transport vehicles for containers in the context of the present invention are known for example from DE 10 2012 108 768 A1.
  • Transport vehicles include a tractor and a trailer that together form a articulated trailer.
  • the trailer has a
  • the loading area is usually limited at its sides by guide elements.
  • the guide elements are also referred to as a referrer.
  • Such a team can be designed in particular as a semitrailer.
  • Such transport vehicles are usually used only inside terminals for the handling of containers, in particular ISO containers, but not in public transport. Accordingly, such containers are usually used only inside terminals for the handling of containers, in particular ISO containers, but not in public transport. Accordingly, such containers are usually used only inside terminals for the handling of containers, in particular ISO containers, but not in public transport. Accordingly, such containers are usually used only inside terminals for the handling of containers, in particular ISO containers, but not in public transport. Accordingly, such containers, in particular ISO containers, but not in public transport. Accordingly, such
  • Transport vehicles are internal transport vehicles, also referred to as Terminal Truck or Terminal Tractor.
  • the handling equipment can be, for example, gantry cranes or gantry cranes.
  • container bridges in the case of a terminal designed as a terminal, containers are transhipped between a ship and a corresponding transport vehicle.
  • the gantry cranes containers are loaded or unloaded into a warehouse of the container terminal and hereby taken up by the loading area of a corresponding transport vehicle or parked on it. In the warehouse, the containers are stored before being transported by ship or in public transport by truck or in the
  • the aforementioned internal transport vehicles can be managed manually and Accordingly, in particular when accelerating, braking and steering usually driving riders are actively controlled manually.
  • manually guided transport vehicles have a corresponding vehicle control and usually also a driver's cab, from which a manual intervention in the vehicle control can take place for manual guidance.
  • the internal transport vehicles can also be automatically guided and accordingly controlled in particular during acceleration, braking and steering in the sense of so-called Automated Guided Vehicles (AGV).
  • AGV Automated Guided Vehicles
  • automatically guided transport vehicles on a suitable vehicle control so that no active manual intervention of a rider driving is required or possible due to the automatic control or navigation taking place over this.
  • an automatically guided transport vehicle can also be manned when a driver drives, but this does not have to actively intervene in the sense of a driver in the control of the transport vehicle or can.
  • Transport vehicles are not considered as automatically guided, but as manually guided vehicles.
  • a manually guided team consisting of a towing vehicle and a trailer is also known from the German patent application DE 10 2004 009 187 A1. Only in the special case of a reverse drive can for the purpose of a
  • Frame support an automatic assistance function can be used.
  • German patent application DE 10 2015 217 555 A1 discloses a team of a car and a trailer.
  • a reference trajectory is compared with a desired trajectory to assist the driver during driving maneuvers.
  • DE 10 2014 1 14 812 A1 a device for determining a bending angle between the towing vehicle and the trailer is described with reference to a trailer manually controlled by a driver with a towing vehicle and a trailer coupled thereto.
  • Transport vehicle for containers which is automatically feasible both during forward travel and during a reverse drive and having a tractor and a trailer with a loading area for at least one container, wherein the transport vehicle, in particular the tractor, having a vehicle control to automatically steering and a traction drive of
  • each desired route is predetermined automatically in this way.
  • the predetermined desired route is here preferably via a wireless communication link to the
  • the transport vehicle is designed as a tractor-trailer with a terminal truck as a tractor, so that the trailer is designed as a semi-trailer.
  • Transport vehicles all driving maneuvers are performed automatically and not just individual driving maneuvers such as parking operations in
  • Trajectory is understood to mean the path of movement of the transport vehicle, also referred to as the movement path, or of a vehicle-fixed point defined on the transport vehicle during a driving maneuver.
  • the vehicle maneuver may in particular comprise one or more straight-ahead drives and / or one or more cornering drives with different curve radii. Part of each trajectory is thus a sequence of different position points of the
  • Vehicle kinematics that is of kinematic boundary conditions of the respective transport vehicle, and thus of geometric relationships such as lengths, widths and in particular the bending angle of the transport vehicle or the articulated combination of tractor and trailer.
  • the bending angle results at a steering angle not equal to zero and is accordingly dependent on the steering angle.
  • the determination and consideration of the trajectories is thus based on and thus taking into account the kinematic boundary conditions of the respective transport vehicle.
  • the consideration of the trajectory taking into account the kinematic boundary conditions of the transport vehicle, in particular the articulated combination of the tractor and the trailer of the transport vehicle takes place. This makes a particularly accurate and thus safe automatic guidance of the transport vehicle possible. It is also advantageously provided that different trajectories are determined for different transport vehicles and different target routes are specified. This will increase the accuracy of automatic guidance of the
  • Transport vehicles further increased because the specific for different transport vehicles kinematic boundary conditions, in particular due to
  • the predetermined desired route with actual values of a position and orientation or orientation of the transport vehicle in particular within the operating range of a terminal for handling containers, and a deviation of the actual values from the desired route is reduced by appropriate control of the steering and / or the traction drive.
  • Tractor and the trailer are determined.
  • the position of the tractor as described in more detail below by means of known methods,
  • the transponder navigation are determined. On this basis, then based on the determined kink angle and known dimensions of tractor and trailer, the position and orientation of the entire
  • Transport vehicle including the trailer can be determined. At the
  • Tractor is provided for this purpose a suitable sensor for determining an actual value of the bending angle.
  • the determination of an actual value of the bending angle may also include the determination of the steering angle of the tractor and the rotational speed of the wheels of an axle of the trailer via a respective sensor.
  • a steering angle is set in dependence of an actual value of a bending angle between the tractor and the trailer. In this way, the deviation of the actual values of the position and orientation from the desired route can be reduced and thus the actual values approach the target values.
  • a system for operating at least one automatically guided transport vehicle for containers comprising a guidance system and at least one transport vehicle for containers, both during a
  • Forward travel as well as during a reverse drive is automatically feasible and having a tractor and a trailer with a cargo area for at least one container, wherein the transport vehicle, in particular the tractor, having a vehicle control to automatically a steering and a To drive drive of the transport vehicle so that the transport vehicle follows a target route, thereby improving that the control system is designed and configured to preset the target route, preferably automatically, taking into account a trajectory of the transport vehicle and to transmit to the vehicle control.
  • the control system is computer-aided for this purpose and accordingly has a navigation computer with a computing unit including a memory unit.
  • the system in particular the control system and the vehicle control, is designed and set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a transport vehicle for containers
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the transport vehicle according to FIG. 1 during a cornering
  • Figure 3 is a schematic view of a terminal for handling containers with transport vehicles for containers according to Figure 1 and
  • FIG. 4 shows a schematic view of an alternative terminal for handling containers with transport vehicles for containers according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an automatically guided transport vehicle 1 for container 12, which is used in a terminal 9 for the handling of containers 12 (see Figures 3 and 4).
  • the transport vehicle 1 is exemplified as a semitrailer and accordingly includes a also referred to as terminal truck tractor 1 a and a hinged thereto
  • Such articulated vehicles have a gross draw weight of up to 200 t in the heavy-duty version.
  • the transport vehicle 1 is free of wheels 2 on a corridor surface 3 and thus floor bound, but not rail bound movable. Accordingly, the transport vehicle 1 is to be distinguished from rail vehicles.
  • the wheels 2 are each provided with a tire, which preferably filled with air
  • the transport vehicle 1 comprises a travel drive with at least one motor designed as an electric motor and a transmission in order to drive the wheels 2 over this.
  • the engine and the transmission are not shown for clarity. Basically, an internal combustion engine is conceivable instead of an electric motor.
  • the wheels 2 are arranged in the usual way on two axles 4a, 4b in the region of the tractor 1 a. If the transport vehicle 1 is designed as a semitrailer, wheels 2 are also arranged on at least one further third axis 4c of the trailer 1 b designed as a semi-trailer. Basically it is also possible to change other axle numbers and
  • axle assemblies with a corresponding number of wheels 2, if this is technically necessary.
  • the transport vehicle 1 or its tractor 1 a comprises a chassis 6, on which the wheels 2 are mounted on the front first axle 4a and the rear second axle 4b. At least some of the wheels 2 mounted on the tractor 1 a, for example the wheels 2 mounted on the front axle 4 a, are steerable to enable cornering of the transport vehicle 1. This is shown schematically in Figure 2, which is a schematic plan view of the
  • Transport vehicle 1 shows during cornering.
  • a kink angle a1 not equal to zero.
  • the bending angle a1 is thus defined as the angle by which the longitudinal axis L1 a of the tractor 1 a during cornering of the transport vehicle 1 with respect to the longitudinal axis L1 b of the
  • Trailer 1 b is deflected.
  • About a steering of the tractor 1 a can be a steering angle a2 of the wheels 2 with respect to the longitudinal axis L1 a of the tractor. 1 be changed in order to change over this the bending angle a1.
  • both the bending angle a1 and the steering angle a2 are equal to zero.
  • the bending angle a1 the steering angle a2
  • Tractor 1 a to a suitable and known sensor 15.
  • the kink angle a1 can also in a conventional manner from measuring signals of a
  • Sensors 16 for determining the steering angle a2 and sensors 17 for determining rotational speeds of the opposite wheels 2 of the axle 4c of the trailer 1 b are calculated.
  • the trailer 1b may also have more than one axis 4c.
  • a computing unit with a memory unit can also be provided.
  • the arithmetic unit can be part of
  • a fifth wheel plate 7 is arranged, which is part of a fifth wheel.
  • the fifth wheel plate 7 can be raised and lowered by means of a hydraulic drive so that the tractor 1 a can actively and independently engage or disengage the trailer 1 a.
  • the hydraulic stroke of the fifth wheel plate 7 makes it possible to lift fifth wheels up to 45 liters.
  • a different coupling and uncoupling of the trailer 1 b without hydraulic Hubongkeit is conceivable, for example, by a manually operable coupling mechanism.
  • the fifth wheel plate 7 may also be designed such that no regular separation of tractor 1 a and
  • Trailer 1 b is provided and thus tractor 1 a and trailer 1 b permanently connects to a fixed unit in the form of a semitrailer.
  • the chassis 6 carries a battery 8, which feeds the electric motors or the traction drive of the transport vehicle 1 and is moved with this.
  • the battery 8 is preferably designed as a rechargeable lithium-ion battery or as a lead battery and above the chassis 6 or below it, for example, between the two axes 4a, 4b arranged to allow easy replacement with a charged battery 8.
  • an additional battery 8 for feeding the traction drive can also be arranged on the trailer 1 b and for this purpose be electrically connected to the traction drive.
  • Trained as a trailer trailer 1 b has no on the tractor 1 a facing front end arranged, but only one or more rear axles 4c, which are mounted on the side remote from the tractor 1 a end under a frame 10 of the trailer 1 b.
  • a kind of front axle of the trailer 1 b is formed by the rear axle 4 b of the tractor 1 a.
  • the trailer 1 b not shown and at its the tractor 1 a facing the front end arranged supports. The supports are for
  • Trailer 1 b provided on the tractor 1 a.
  • the trailer 1 b has no own drive.
  • two containers 12 designed as ISO containers with a length of approximately 20 feet are placed one after the other on the loading area 11.
  • ISO containers in the sense defined above have standardized corner fittings.
  • Lifting means of a crane are taken to lift the ISO container from the loading area 1 1 or turn off on this.
  • the loading area 1 1 on their sides by a plurality of guide elements 1 1 a limited.
  • the guide elements 1 1 a have this guide surfaces with an oblique course.
  • the guide surfaces extend from the loading surface 1 1 upwards and outwards and to the loading area 1 1 down and inside.
  • the guide surfaces extend from the loading surface 1 1 upwards and outwards and to the loading area 1 1 down and inside.
  • Guide elements 1 1 a in pairs on opposite sides, in particular longitudinal sides and / or narrow sides, the loading area 1 1 arranged.
  • Guide surfaces of a pair of guide elements 1 1 a form a kind of funnel whose oblique course tapers to the loading area 1 1, in order to realize the guiding and alignment function. Accordingly, the guide surfaces of a pair of guide elements 1 1 a extend from the loading surface 1 1 upwards directed away.
  • the transport vehicle 1 is automatically guided in the sense defined above and for this purpose has a vehicle control 13, shown schematically in FIG. 1, which also serves as a navigation system. Furthermore, the transport vehicle 1 can optionally also be manually guided or controlled within the respective terminal 9 by a driver in the above-defined sense, so that a change between manual and automatic guidance of the transport vehicle 1 is also conceivable.
  • a driver's cab 5 with corresponding control means for manual intervention in the vehicle control 13 is arranged in the front region of the tractor 1 a.
  • the driver's cab 5 as shown in Figure 1 remain driverless or even be omitted.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a terminal 9 for the transfer of
  • Containers 12, in the transport vehicles 1 are used according to Figure 1, in plan view.
  • the terminal 9 is exemplified as a port terminal.
  • a plurality of vessels 22 can be created at a quay 9a of a port in order to deliver or pick up containers 12.
  • container bridges 23 are provided on the quay, which are also referred to as ship-to-shore cranes - short: STS crane - and their boom on the one hand on the ships 22 and on the other hand via the quay 9a extend.
  • the loading or unloading of the ships 22 can also take place via so-called harbor cranes, the boom of which is pivoted about a vertical axis via the corresponding ship 22.
  • the terminal 9 is surrounded in the usual manner in the sense of a demarcated operating range of a trained example as a fence or wall boundary 19 and hereby from its external environment and thus public transport outside the terminal 9 and there driving external transport vehicles 25, such as conventional trucks separated ,
  • the terminal 9 can only be reached via passing areas 18 in order to pick up or deliver containers 12.
  • each Passier Schemes 18 may also each have a security lock for Logging in and out including an identification of the incoming and outgoing external vehicles and their drivers be provided.
  • the terminal 9 within the boundary 19 comprises a container storage 20 in which containers 12 can be stacked for temporary storage in at least one storage area 20a, also referred to as a stack. This may be the case after the containers 12 have been unloaded from the vessels 22 and before they have been loaded onto or received from a road vehicle or transport vehicle 25 or rail vehicle for further transport outside the terminal 9 and before being loaded onto the ships 22 become.
  • the area 3, which covers quay 9a of the port, is occupied by internal traffic not designed and approved for public transport
  • Transport vehicles 1 in order to transport, for example, the container 12 designed as an ISO container between the container bridges 23 and the gantry cranes 21 of the container storage 20 of the terminal 9 serving as container stacking cranes.
  • the container storage 20 in such a terminal 9 comprises a plurality of storage areas 20a, each row-like or grid-like
  • Storage area 20a a plurality of rows of containers 12 with their long sides next to each other and each row a plurality of containers 12 are placed one above the other. To manage the container storage 20 or the respective
  • Storage areas 20a that is for the local storage and retrieval of containers 12, is per storage area 20a of the container storage 20 at least one corresponding
  • Gantry crane 21 provided to container 12 for storage or retrieval in the
  • a plurality of storage areas 20a are provided in such a terminal 9, which are each operated for local storage and retrieval of containers 12 of at least one designed as a gantry crane 21 stacker crane.
  • the handling equipment performing gantry cranes 21 span with their carried by portal supports crane girders the
  • Transport vehicles 1 in the manual variant of the transport vehicle 1 with driver's cab 5 described in FIG. 1 can additionally or alternatively operate in the terminal 9 within the automatically guided variant.
  • a transport of the container 12 takes place between the container storage 20 and its
  • Container 12 is picked up from the container storage 20 or its handling device for further transport in public transport or delivered to a transport in public transport for temporary storage in the container warehouse 20. These transports take place in a so-called horizontal traffic.
  • the gantry cranes 21 associated with the storage areas 20a as handling devices are designed in FIG. 3 as so-called rubber-tired stackable cranes (RTGs) or rail-mounted gantry cranes (RMGs), which are either of an inline type be manually guided or controlled by a person traveling with a crane cab or (partly) automatically guided or controlled.
  • RMGs rubber-tired stackable cranes
  • RTGs rail-mounted gantry cranes
  • the terminal 9 shown schematically in Figure 3 is also referred to as RMG or RTG terminal.
  • this type of terminal between the parallel to the edge of the running quay 9a extending storage areas 20a rectilinear and grid-shaped arranged single or multi-lane L, Q provided, in which the internal transport vehicles 1 and on the Passier Scheme 18 in the terminal 9 on and outgoing external transport vehicles 25 can run.
  • the loading and unloading of the transport vehicles 1, 25 through the gantry 21st takes place in the along the longitudinal sides leading longitudinal lanes L of the storage areas 20a.
  • transfer tracks or transfer area 26 serving lanes for the transport vehicles 1, 25, which are also spanned by the respective gantry crane 21.
  • Gantry cranes 21 a plurality of longitudinally adjacent storage areas 20a, which are spaced from each other by a transverse lane Q, and manage this one or more cross streets Q run over.
  • each storage area 20a can be assigned at least one gantry crane 21.
  • the area of the quay 9a with the handling equipment there can be reserved for the internal transport vehicles 1, which is why corresponding barriers or pass areas with security locks can be provided inside the terminal 9. This is indicated by the dashed line in FIG.
  • FIG. 4 shows an alternative terminal 9, which is designed as a so-called ASC terminal.
  • the gantry cranes 21 of the container storage 20 are designed here as so-called automated and rail-mounted stacker cranes, which are also referred to as Automated Stacking Crane - short: ASC.
  • ASC Automated Stacking Crane - short
  • the routes 24 for the ASCs include rails on which the respective ASC method and between the paired arrangement each have a storage area 20a is arranged. These lanes are not intended for a transit of the transport vehicles 1 and 25 and for this purpose usually too narrow.
  • the storage areas 20a also do not extend along and in particular parallel, but usually transversely and in particular perpendicular to the quay 9a. Also the gantry cranes 21 proceed
  • the container store 20 of the ASC terminal has no transfer tracks or transfer areas 26 arranged on the longitudinal sides of the storage areas 20a. Instead, at the longitudinally facing longitudinal ends of the respective storage area 20a Head-side transfer areas 26 are provided.
  • Such ASC terminal comprises a relative to the container storage 20 water-side or kai detergent envelope area, by the above-described embodiment of the ASC terminal and the container storage 20 in the regular operation of the terminal 9 of the land-side transport external transport vehicles 25 in the landside
  • Envelope area is separated. Only in special cases, for example for maintenance or repair purposes, vehicles can run between the water-side cargo area and the land-side cargo area, for which then streets with sufficient width can be used.
  • the transport vehicles 25 use for the entry into the landside cargo handling area or the exit from this a Passier Scheme 18 in the above sense.
  • Envelope area can also internal manually guided transport vehicles 1 in mixed traffic with external manually guided transport vehicles 25 are used to ensure, for example, a connection of a rail terminal within the terminal 9.
  • the internal transport vehicles 1 may not drive in any of the above-described terminals 9 through the respective Passier Scheme 18, as they may not enter the public transport outside of the terminal 9 and can be operated only within the terminal 9 as intended. Excluded from this is leaving the water-side envelope area and leaving the landside cover area or the terminal 9, for example, for maintenance or repair purposes, which is not as
  • a computer-aided control system 14 is provided, via which transport orders for the internal transport vehicles 1 are planned, managed and used for route planning and route monitoring. Also, the storage or management of the Container storage 20 via the control system 14 and its
  • the routes to be traveled for the execution of transport orders are generated in the sense of desired routes by means of the control system 14 and transmitted via wireless communication links, for example in the form of WLAN connections, to the transport vehicles 1 or their vehicle control 13.
  • the desired routes can consist of several
  • Route monitoring is carried out by the control system 14 preferably also a continuous processing of the time-varying positions and orientations of the transport vehicles 1 located in the terminal 9 and others
  • control system 14 can dynamically block or release areas, in particular individual lanes in the sense of restricted areas, and thus ensure that only one unit is present in a given area
  • Transport vehicle 1 is located.
  • the implementation in driving maneuvers includes the required driving specifications in the form of target values for the control of the traction drive and / or the steering of the respective transport vehicle 1.
  • vehicle control 13 so steering operations and speeds and
  • the desired routes or their individual sections are preferably predetermined automatically by the control system 14, wherein at least one previously determined trajectory of the respective transport vehicle 1 during a
  • Trajectory referred to movement path of the transport vehicle 1 or defined on the transport vehicle 1 vehicle-fixed point during a
  • the vehicle maneuver may in particular comprise one or more straight-ahead drives and / or one or more cornering drives with different curve radii. Part of each trajectory is thus a sequence of different position points of the transport vehicle 1 during a particular maneuver.
  • the respective trajectory of a transport vehicle 1 is dependent in particular on the vehicle kinematics, that is to say on the kinematic boundary conditions of the respective transport vehicle 1, and thus on
  • Steering angle a2 is not equal to zero and is accordingly dependent on the steering angle a2.
  • the determination and consideration of the trajectories thus takes place on the basis and thus taking into account the kinematic boundary conditions of the respective transport vehicle 1.
  • the trajectories can be used in particular for different driving maneuvers with possible cornering with different curve radii and speeds and correspondingly different steering angles a2 and associated
  • Steering steering but also be determined with straight-ahead driving.
  • the determination of the trajectories can be based, for example, on an envelope examination.
  • the influence of other boundary conditions such as the transported or transported load to the respective trajectory in corresponding maneuvers can be considered.
  • the load or at least the presence of a load can be detected in different ways.
  • the vehicle states "loaded” or "unloaded” can be stored as parameters in the control system 14 and taken into account accordingly.
  • the transport vehicle 1 with be equipped with a suitable measuring device in order to determine an accurate load value.
  • deposited which curve radii a particular transport vehicle 1 or a specific tractor 1 a with a particular trailer 1 b can drive conflict-free without, for example, to get to other lanes and how this must be directed, for example, forward or backward and this straight or in one Curve to drive while doing within the
  • connection the trajectory and / or the currently predetermined target route of at least one other transport vehicle 1 is taken into account in order to avoid conflicts between the trajectories and / or the desired routes of several transport vehicles 1.
  • the possible for a particular transport vehicle 1 trajectories can then be specified by the control system 14 for each transport vehicle 1, an individual target route and transmitted to the vehicle controller 13, wherein the desired route corresponds to a possible for the transport vehicle 1 trajectory , This ensures that only such desired routes are given, which can be followed by the respective transport vehicle 1 without conflict along a possible trajectory.
  • the actual state In order to be able to purposefully control the travel drive and the steering within the scope of an automated operation of the transport vehicle 1, the actual state must also be in the sense of actual values of the position and orientation or orientation of the transport vehicle 1 to the control system 14 and / or the vehicle control system 13 be reported back.
  • the values of the bending angle a1, steering angle a2 and rotational speeds of the corresponding wheels 2 determined by the sensors 15, 16 and 17 are also evaluated by the vehicle control system 13 and / or the control system 14.
  • Actual values of position and orientation or orientation of the tractor 1 a can be determined for example by means of a positioning system that uses transponder technology.
  • the position of the tractor 1 a can be calculated via one or two attached to the tractor 1 a antennas relative to two attached to the hall floor 3 transponders.
  • Other locating systems for determining the position and orientation of the tractor 1 a are conceivable, for example, D-GPS / Long Position Radar - short: LPR -, the tractor 1 a is provided with two antennas and distances relative to serving as placemarks stationary LPR Transponders are measured to calculate the position and orientation / orientation.
  • Dimensions of the trailer 1 b can then also the position and orientation of the trailer 1 b and thus an actual value of the position and orientation / orientation of the entire transport vehicle 1 are determined.
  • Deviations of this comparison are reduced by appropriate control of the steering and / or the traction drive in terms of control of the steering and / or the traction drive, so that the transport vehicle 1 follows the target route with the least possible deviation in the sense of automatic guidance.
  • any errors of the sensors are to be considered, since errors have a great influence here, which can lead to a large deviation of the aforementioned actual values of the target route.
  • the drivers can receive driving instructions via a driver information system of the transport vehicle 1 and based on the desired routes predetermined by the guidance system 14.
  • the Driving instructions must then be converted by the driver by manual intervention in the vehicle control 13 in corresponding driving maneuvers.
  • the driving directions can also be adapted continuously, taking into account and thus depending on the actual state, in particular if a driver does not follow the driving instructions based on a predetermined target route or not within a predefinable tolerance.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines automatisch geführten Transportfahrzeugs (1) für Container (12), das sowohl während einer Vorwärtsfahrt als auch während einer Rückwärtsfahrt automatisch führbar ist und das eine Zugmaschine (1a) und einen Anhänger (1b) mit einer Ladefläche (11) für mindestens einen Container (12) aufweist, wobei das Transportfahrzeug (1), insbesondere die Zugmaschine (1a),eine Fahrzeugsteuerung (13) aufweist, um eine Lenkung und einen Fahrantrieb des Transportfahrzeugs (1) so anzusteuern, dass das Transportfahrzeug (1) einer Soll-Route folgt. Um ein derartiges Verfahren zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Soll-Route automatisch unter Berücksichtigung einer Trajektorie des Transportfahrzeugs (1) vorgegeben wird. Auch betrifft die Erfindung ein System zum Betrieb eines automatisch geführten Transportfahrzeugs (1), das nach einem solchen Verfahren arbeitet.

Description

Verfahren und System zum Betrieb eines automatisch geführten Transportfahrzeugs für Container
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines automatisch geführten
Transportfahrzeugs für Container gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein System zum Betrieb eines automatisch geführten Transportfahrzeugs für Container gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.
Transportfahrzeuge für Container im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise aus der DE 10 2012 108 768 A1 bekannt. Derartige
Transportfahrzeuge umfassen eine Zugmaschine und einen Anhänger, die gemeinsam ein gelenkiges Gespann bilden. Hierbei weist der Anhänger eine
Ladefläche für mindestens einen Container auf. Die Ladefläche ist an ihren Seiten üblicherweise von Führungselementen begrenzt. Die Führungselemente werden auch als Einweiser bezeichnet. Ein derartiges Gespann kann insbesondere auch als Sattelzug ausgebildet sein.
Derartige Transportfahrzeuge werden üblicherweise nur innerbetrieblich innerhalb von Terminals zum Umschlag von Containern, insbesondere ISO-Containern, eingesetzt, nicht jedoch im öffentlichen Verkehr. Dementsprechend stellen solche
Transportfahrzeuge interne Transportfahrzeuge dar, die auch als Terminal Truck oder Terminal Tractor bezeichnet werden. Hierbei erfolgt mittels der Transportfahrzeuge in einem so genannten Horizontalverkehr ein Transport von Containern zwischen Umschlaggeräten des Terminals. Die Umschlaggeräte können beispielsweise Containerbrücken oder Portalkrane sein. Mittels der Containerbrücken werden im Fall eines als Hafenterminal ausgebildeten Terminals Container zwischen einem Schiff und einem entsprechenden Transportfahrzeug umgeschlagen. Mittels der Portalkrane werden Container in ein Lager des Containerterminals ein- oder ausgelagert und hierbei von der Ladefläche eines entsprechenden Transportfahrzeugs aufgenommen oder auf dieser abgestellt. In dem Lager werden die Container zwischengelagert, bevor sie mittels Schiffen oder im öffentlichen Verkehr mittels Lkw oder im
Schienenverkehr mittels Güterzügen weiter transportiert werden.
Die vorgenannten internen Transportfahrzeuge können manuell geführt werden und dementsprechend insbesondere beim Beschleunigen, Bremsen und Lenken von üblicherweise mitfahrenden Fahrern aktiv manuell gesteuert werden. Hierfür weisen manuell geführte Transportfahrzeuge eine entsprechende Fahrzeugsteuerung und üblicherweise auch eine Fahrerkabine auf, aus der zum manuellen Führen ein manuelles Eingreifen in die Fahrzeugsteuerung erfolgen kann. Alternativ können die internen Transportfahrzeuge auch automatisch geführt sein und dementsprechend insbesondere beim Beschleunigen, Bremsen und Lenken im Sinne so genannter Automated Guided Vehicles (AGV) automatisiert gesteuert werden. Hierfür weisen automatisch geführte Transportfahrzeuge eine geeignete Fahrzeugsteuerung auf, so dass aufgrund der hierüber erfolgenden automatischen Steuerung beziehungsweise Navigation kein aktives manuelles Eingreifen eines mitfahrenden Fahrers erforderlich oder möglich ist. In diesem Sinne kann ein automatisch geführtes Transportfahrzeug auch bemannt sein, wenn ein Fahrer mitfährt, hierbei jedoch nicht im Sinne eines Fahrzeugführers aktiv in die Steuerung des Transportfahrzeugs eingreifen muss oder kann. Fahrerlose, aber von einem Fahrzeugführer manuell ferngesteuerte
Transportfahrzeuge gelten nicht als automatisch geführte, sondern als manuell geführte Fahrzeuge.
Ein manuell geführtes Gespann bestehend aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger ist auch aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 009 187 A1 bekannt. Nur im Spezialfall einer Rückwärtsfahrt kann zum Zweck einer
Gestellaufnahme eine automatische Assistenzfunktion genutzt werden.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2015 217 555 A1 offenbart ein Gespann aus einem Pkw und einem Anhänger. Im Rahmen einer manuellen Betriebsweise wird zur Unterstützung des Fahrers bei Fahrmanövern eine Referenztrajektorie mit einer Wunschtrajektorie verglichen.
In der DE 10 2014 1 14 812 A1 ist in Bezug auf ein von einem Fahrer manuell gesteuertes Gespann mit einem Zugfahrzeug und einem damit gekoppelten Anhänger eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger beschrieben.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Betrieb eines automatisch geführten Transportfahrzeugs für
Container bereitzustellen, die jeweils einen besonders sicheren automatischen Betrieb des Transportfahrzeugs ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch ein System mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betrieb eines automatisch geführten
Transportfahrzeugs für Container, das sowohl während einer Vorwärtsfahrt als auch während einer Rückwärtsfahrt automatisch führbar ist und das eine Zugmaschine und einen Anhänger mit einer Ladefläche für mindestens einen Container aufweist, wobei das Transportfahrzeug, insbesondere die Zugmaschine, eine Fahrzeugsteuerung aufweist, um automatisch eine Lenkung und einen Fahrantrieb des
Transportfahrzeugs so anzusteuern, dass das Transportfahrzeug einer Soll-Route folgt, dadurch verbessert, dass die Soll-Route unter Berücksichtigung einer
Trajektorie des Transportfahrzeugs vorgegeben wird. Vorzugsweise wird jede Soll- Route auf diese Weise automatisch vorgegeben. Die vorgegebene Soll-Route wird hierbei vorzugsweise über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an die
Fahrzeugsteuerung übermittelt und von dieser automatisch durch geeignete
Ansteuerung der Lenkung und des Fahrantriebs in entsprechende Fahrmanöver umgesetzt, um der Soll-Route zu folgen. Vorzugsweise ist das Transportfahrzeug als Sattelzug mit einem Terminal Truck als Zugmaschine ausgebildet, so dass der Anhänger als Auflieger ausgebildet ist.
Unter einem automatisch geführten Transportfahrzeug ist im Rahmen dieser
Erfindung ein vollautomatisch betreibbares Transportfahrzeug zu verstehen, welches sowohl während einer Vorwärtsfahrt als auch während einer Rückwärtsfahrt automatisch, das heißt nicht manuell durch einen Fahrer, gesteuert beziehungsweise geführt wird. Insbesondere können von derartigen automatisch geführten
Transportfahrzeugen alle Fahrmanöver automatisch durchgeführt werden und nicht etwa nur einzelne Fahrmanöver wie beispielsweise Einparkvorgänge in
Rückwärstfahrt, das Durchfahren enger Passagen oder Vergleichbares. Unter Trajektorie wird der auch als Bewegungsbahn bezeichnete Bewegungspfad des Transportfahrzeugs oder eines am Transportfahrzeug definierten fahrzeugfesten Punkts während eines Fahrmanövers verstanden. Das Fahrzeugmanöver kann hierbei insbesondere eine oder mehrere Geradeausfahrten und/oder eine oder mehrere Kurvenfahrten mit verschiedenen Kurvenradien umfassen. Bestandteil jeder Trajektorie ist also eine Abfolge von verschiedenen Positionspunkten des
Transportfahrzeugs während eines bestimmten Fahrmanövers. Die jeweilige
Trajektorie eines Transportfahrzeugs ist insbesondere abhängig von der
Fahrzeugkinematik, das heißt von kinematischen Randbedingungen des jeweiligen Transportfahrzeugs, und damit von geometrischen Verhältnissen wie Längen, Breiten und insbesondere dem Knickwinkel des Transportfahrzeugs beziehungsweise des gelenkigen Gespanns aus Zugmaschine und Anhänger. Der Knickwinkel ergibt sich bei einem Lenkwinkel ungleich Null und ist dementsprechend von dem Lenkwinkel abhängig. Die Ermittlung und Berücksichtigung der Trajektorien erfolgt also auf Basis und somit unter Berücksichtigung der kinematischen Randbedingungen des jeweiligen Transportfahrzeugs.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Berücksichtigung der Trajektorie unter Berücksichtigung der kinematischen Randbedingungen des Transportfahrzeugs, insbesondere des gelenkigen Gespanns aus der Zugmaschine und dem Anhänger des Transportfahrzeugs, erfolgt. Dadurch wird eine besonders genaue und somit sichere automatische Führung des Transportfahrzeugs möglich. Vorteilhaft ist außerdem vorgesehen, dass für verschiedene Transportfahrzeuge verschiedene Trajektorien ermittelt und verschiedene Soll-Routen vorgegeben werden. Dadurch wird die Genauigkeit der automatischen Führung der
Transportfahrzeuge weiter erhöht, da die für unterschiedliche Transportfahrzeuge spezifischen kinematischen Randbedingungen, insbesondere aufgrund von
Knickwinkeln zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger, bei der Vorgabe der Soll-Route berücksichtigt werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die vorgegebene Soll-Route mit Ist-Werten einer Position und Orientierung beziehungsweise Ausrichtung des Transportfahrzeugs, insbesondere innerhalb des Betriebsbereichs eines Terminals zum Umschlag von Containern, verglichen und eine Abweichung der Ist-Werte von der Soll-Route durch entsprechende Ansteuerung der Lenkung und/oder des Fahrantriebs verringert wird. In diesem Zusammenhang ergibt sich also aus den Ist-Werten der Position und Ausrichtung des Transportfahrzeugs und dem Vergleich mit der Soll-Route, ob und wie die Fahrzeugsteuerung in die Lenkung und/oder den Fahrantrieb regelnd eingreifen muss, um eine Annäherung an die Soll-Route zu erreichen.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Position und Ausrichtung des
Transportfahrzeugs unter Berücksichtigung des Knickwinkels zwischen der
Zugmaschine und dem Anhänger ermittelt werden. Hierbei kann die Position der Zugmaschine wie unten näher beschrieben mittels bekannten Verfahren,
beispielsweise der Transpondernavigation, ermittelt werden. Hiervon ausgehend kann dann anhand des ermittelten Knickwinkels und anhand bekannter Abmessungen von Zugmaschine und Anhänger die Position und Ausrichtung des gesamten
Transportfahrzeugs einschließlich des Anhängers ermittelt werden. An der
Zugmaschine ist hierfür ein geeigneter Sensor zur Ermittlung eines Ist-Werts des Knickwinkels vorgesehen. Die Ermittlung eines Ist-Werts des Knickwinkels kann auch die Ermittlung des Lenkwinkels der Zugmaschine und der Drehzahl der Räder einer Achse des Anhängers über jeweils einen Sensor beinhalten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann zudem vorgesehen sein, dass mittels der Lenkung ein Lenkwinkel in Abhängigkeit eines Ist-Wertes eines Knickwinkels zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger eingestellt wird. Auf diese Weise kann die Abweichung der Ist-Werte der Position und Ausrichtung von der Soll-Route verringert werden und sich somit die Ist-Werte an die Soll-Werte annähern.
Erfindungsgemäß wird ein System zum Betrieb mindestens eines automatisch geführten Transportfahrzeugs für Container, umfassend ein Leitsystem und mindestens ein Transportfahrzeug für Container, das sowohl während einer
Vorwärtsfahrt als auch während einer Rückwärtsfahrt automatisch führbar ist und das eine Zugmaschine und einen Anhänger mit einer Ladefläche für mindestens einen Container aufweist, wobei das Transportfahrzeug, insbesondere die Zugmaschine, eine Fahrzeugsteuerung aufweist, um automatisch eine Lenkung und einen Fahrantrieb des Transportfahrzeugs so anzusteuern, dass das Transportfahrzeug einer Soll-Route folgt, dadurch verbessert, dass das Leitsystem ausgebildet und eingerichtet ist, um die Soll-Route, vorzugsweise automatisch, unter Berücksichtigung einer Trajektorie des Transportfahrzeugs vorzugeben und an die Fahrzeugsteuerung zu übermitteln. Das Leitsystem ist hierfür rechnergestützt und weist dementsprechend einen Navigationsrechner mit einer Recheneinheit einschließlich einer Speichereinheit auf. Somit können auch durch das erfindungsgemäße System die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren genannten Vorteile wie eine genaue und sichere automatische Führung von einem oder mehreren Transportfahrzeugen entlang der jeweiligen Soll-Route erreicht werden.
In vorteilhafter Weise ist daher vorgesehen, dass das System, insbesondere das Leitsystem und die Fahrzeugsteuerung, ausgebildet und eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
Gemäß einer vorteilhaften Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder Systems für ein Transportfahrzeug, ist vorgesehen, dass dessen Ladefläche von Führungselementen zum Führen und Ausrichten eines auf der Ladefläche abzustellenden Containers begrenzt ist.
Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Transportfahrzeugs für Container, Figur 2 eine schematische Draufsicht auf das Transportfahrzeug gemäß Figur 1 während einer Kurvenfahrt,
Figur 3 eine schematische Ansicht eines Terminals zum Umschlag von Containern mit Transportfahrzeugen für Container gemäß Figur 1 und
Figur 4 eine schematische Ansicht eines alternativen Terminals zum Umschlag von Containern mit Transportfahrzeugen für Container gemäß Figur 1 .
Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines automatisch geführten Transportfahrzeugs 1 für Container 12, das in einem Terminal 9 zum Umschlag von Containern 12 (siehe Figuren 3 und 4) eingesetzt wird. Das Transportfahrzeug 1 ist beispielhaft als Sattelzug ausgebildet und umfasst dementsprechend eine auch als Terminal Truck bezeichnete Zugmaschine 1 a sowie einen gelenkig daran
angekoppelten Anhänger 1 b in Form eines Aufliegers. Derartige Sattelzüge weisen in der Schwerlastausführung ein Gesamtzuggewicht von bis zu 200 t auf.
Das Transportfahrzeug 1 ist über Räder 2 frei auf einer Flurfläche 3 und damit flurgebunden, jedoch nicht schienengebunden verfahrbar. Dementsprechend ist das Transportfahrzeug 1 von Schienenfahrzeugen zu unterscheiden. Die Räder 2 sind jeweils mit einer Bereifung versehen, die vorzugsweise eine mit Luft befüllte
Gummibereifung im Sinne von Pneus ist. Außerdem umfasst das Transportfahrzeug 1 einen Fahrantrieb mit mindestens einem als Elektromotor ausgebildeten Motor und einem Getriebe, um hierüber die Räder 2 anzutreiben. Der Motor und das Getriebe sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Grundsätzlich ist anstelle eines Elektromotors auch ein Verbrennungsmotor denkbar. Die Räder 2 sind in üblicher Weise an zwei Achsen 4a, 4b im Bereich der Zugmaschine 1 a angeordnet. Wenn das Transportfahrzeug 1 als Sattelzug ausgebildet ist, sind auch an zumindest einer weiteren dritten Achse 4c des als Auflieger ausgebildeten Anhängers 1 b Räder 2 angeordnet. Grundsätzlich ist es auch möglich, andere Achszahlen und
Achsanordnungen mit entsprechender Anzahl von Rädern 2 vorzusehen, wenn dies technisch erforderlich ist.
Das Transportfahrzeug 1 beziehungsweise dessen Zugmaschine 1 a umfasst ein Fahrgestell 6, an dem die Räder 2 über die vordere erste Achse 4a und die hintere zweite Achse 4b gelagert sind. Zumindest einige der an der Zugmaschine 1 a gelagerten Räder 2, beispielsweise die an der vorderen Achse 4a gelagerten Räder 2, sind lenkbar, um Kurvenfahrten des Transportfahrzeugs 1 zu ermöglichen. Dies ist schematisch in Figur 2 dargestellt, die eine schematische Draufsicht auf das
Transportfahrzeug 1 während einer Kurvenfahrt zeigt. Während der Kurvenfahrt stellt sich zwischen der Längsachse L1 a der Zugmaschine 1 a und der Längsachse L1 b des Anhängers ein Knickwinkel a1 ungleich Null ein. Der Knickwinkel a1 ist also definiert als der Winkel, um den die Längsachse L1 a der Zugmaschine 1 a während einer Kurvenfahrt des Transportfahrzeugs 1 gegenüber der Längsachse L1 b des
Anhängers 1 b ausgelenkt ist. Über eine Lenkung der Zugmaschine 1 a kann ein Lenkwinkel a2 der Räder 2 gegenüber der Längsachse L1 a der Zugmaschine 1 verändert werden, um hierüber den Knickwinkel a1 zu verändern. Bei einer
Geradeausfahrt sind sowohl der Knickwinkel a1 als auch der Lenkwinkel a2 gleich Null. Um einen Ist-Wert des Knickwinkels a1 ermitteln zu können, weist die
Zugmaschine 1 a einen geeigneten und an sich bekannten Sensor 15 auf. Der Knickwinkel a1 kann auch in an sich bekannter Weise aus Messsignalen eines
Sensors 16 zur Ermittlung des Lenkwinkels a2 sowie Sensoren 17 zur Ermittlung von Drehzahlen der gegenüberliegenden Räder 2 der Achse 4c des Anhängers 1 b berechnet werden. Wie in Figur 2 erkennbar, kann der Anhänger 1 b abweichend von der Darstellung in Figur 1 auch mehr als eine Achse 4c aufweisen. Zur Ermittlung beziehungsweise Berechnung des Knickwinkels a1 kann auch eine Recheneinheit mit einer Speichereinheit vorgesehen sein. Die Recheneinheit kann Teil der
Fahrzeugsteuerung 13 sein.
Zudem ist wie in Figur 1 dargestellt im hinteren Bereich des Fahrgestells 6 eine Sattelplatte 7 angeordnet, die Bestandteil einer Sattelkupplung ist. Die Sattelplatte 7 kann über einen hydraulischen Antrieb heb- und senkbar ausgebildet sein, so dass die Zugmaschine 1 a den Anhänger 1 b aktiv und selbstständig an- beziehungsweise abkuppeln kann. Der hydraulische Hub der Sattelplatte 7 ermöglicht es, Sattellasten bis 45 1 anzuheben. Auch ein andersartiges An- und Abkuppeln des Anhängers 1 b ohne hydraulische Hubmöglichkeit ist denkbar, beispielsweise durch einen manuell betätigbaren Kupplungsmechanismus. Die Sattelplatte 7 kann auch derart gelenkartig ausgebildet sein, dass kein regelmäßiges Trennen von Zugmaschine 1 a und
Anhänger 1 b vorgesehen ist und somit Zugmaschine 1 a und Anhänger 1 b dauerhaft zu einer festen Einheit in Form eines Sattelzugs verbindet. Außerdem trägt das Fahrgestell 6 eine Batterie 8, die den oder die Elektromotoren des Fahrantriebs des Transportfahrzeugs 1 speist und mit diesem mitbewegt wird. Die Batterie 8 ist vorzugsweise als wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie oder als Bleibatterie ausgebildet und oberhalb des Fahrgestells 6 oder unterhalb desselben beispielsweise zwischen den beiden Achsen 4a, 4b angeordnet, um einen einfachen Austausch mit einer geladenen Batterie 8 zu ermöglichen. Alternativ kann auch an dem Anhänger 1 b eine zusätzliche Batterie 8 zur Speisung des Fahrantriebs angeordnet und hierfür mit dem Fahrantrieb elektrisch verbunden sein.
Der als Auflieger ausgebildete Anhänger 1 b weist keine an dem der Zugmaschine 1 a zugewandten Ende angeordnete vordere Achse, sondern nur eine oder mehrere hintere Achsen 4c auf, die am von der Zugmaschine 1 a abgewandten Ende unter einem Rahmen 10 des Anhängers 1 b gelagert sind. Eine Art vordere Achse des Anhängers 1 b wird jedoch durch die hintere Achse 4b der Zugmaschine 1 a gebildet. Auch weist der Anhänger 1 b nicht dargestellte und an seinem der Zugmaschine 1 a zugewandten vorderen Ende angeordnete Stützen auf. Die Stützen sind zum
Abstellen des Anhängers 1 b nach erfolgtem Abkuppeln und je nach Ausgestaltung der Sattelplatte 7 zum Auf- und Absatteln eines als Auflieger ausgebildeten
Anhängers 1 b an der Zugmaschine 1 a vorgesehen. Außerdem weist der Anhänger 1 b keinen eigenen Antrieb auf.
Des Weiteren weist das Transportfahrzeug 1 beziehungsweise dessen Anhänger 1 b auf seinem Rahmen 10 eine im Wesentlichen ebene Ladefläche 1 1 für Container 12 auf. In der Figur 1 sind in Fahrtrichtung F des Transportfahrzeugs 1 bei einer Vorwärtsfahrt gesehen hintereinander zwei als ISO-Container ausgebildete Container 12 mit einer Länge von etwa 20 Fuß auf der Ladefläche 1 1 abgestellt. ISO-Container im oben definierten Sinne haben genormte Eckbeschläge. Die Eckbeschläge können beispielsweise von dem als so genannter Spreaderrahmen ausgebildeten
Lastaufnahmemittel eines Krans ergriffen werden, um den ISO-Container von der Ladefläche 1 1 anzuheben oder auf dieser abzustellen.
Um einen zu transportierenden Container 12 und im Fall von ISO-Containern insbesondere dessen Eckbeschläge beim Absetzen auf der Ladefläche 1 1 führen und in Bezug auf die Ladefläche 1 1 ausrichten zu können, wird die Ladefläche 1 1 an ihren Seiten von mehreren Führungselementen 1 1 a begrenzt. Die Führungselemente 1 1 a weisen hierfür Führungsflächen mit einem schrägen Verlauf auf. Hierbei erstrecken sich die Führungsflächen von der Ladefläche 1 1 nach oben und außen weg und zu der Ladefläche 1 1 nach unten und innen hin. Vorzugsweise sind die
Führungselemente 1 1 a paarweise an gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Längsseiten und/oder Schmalseiten, der Ladefläche 1 1 angeordnet. Die
Führungsflächen eines Paars von Führungselementen 1 1 a bilden eine Art Trichter, deren schräger Verlauf sich zur Ladefläche 1 1 hin verjüngt, um die Führungs- und Ausrichtfunktion zu realisieren. Dementsprechend erweitern sich die Führungsflächen eines Paars von Führungselementen 1 1 a von der Ladefläche 1 1 nach oben weggerichtet.
Das Transportfahrzeug 1 ist im oben definierten Sinne automatisch geführt und weist hierfür eine in Figur 1 schematisch dargestellte Fahrzeugsteuerung 13 auf, die auch als Navigationssystem dient. Des Weiteren kann das Transportfahrzeug 1 optional von einem Fahrer auch im oben definierten Sinne manuell innerhalb des jeweiligen Terminals 9 geführt beziehungsweise gesteuert werden, so dass auch ein Wechsel zwischen manueller und automatischer Führung des Transportfahrzeugs 1 denkbar ist. Für die manuelle Variante ist im vorderen Bereich der Zugmaschine 1 a eine Fahrerkabine 5 mit entsprechenden Steuerungsmitteln für einen manuellen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung 13 angeordnet. Bei ausschließlich automatisch geführten Transportfahrzeugen 1 kann die Fahrerkabine 5 wie in Figur 1 dargestellt fahrerlos bleiben oder auch weggelassen werden. Die Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Terminals 9 zum Umschlag von
Containern 12, in dem Transportfahrzeuge 1 gemäß Figur 1 eingesetzt werden, in der Draufsicht. Das Terminal 9 ist beispielhaft als Hafenterminal ausgebildet. Hierbei können an einem Kai 9a eines Hafens mehrere Schiffe 22 anlegen, um Container 12 anzuliefern oder abzuholen. Für das Beladen beziehungsweise Löschen der Schiffe 22 sind an dem Kai 9a Containerbrücken 23 vorgesehen, die auch als Ship-to-Shore Krane - kurz: STS-Kran - bezeichnet werden und deren Ausleger sich einerseits über die Schiffe 22 und andererseits über den Kai 9a erstrecken. Alternativ kann das Beladen beziehungsweise Löschen der Schiffe 22 auch über so genannte Hafenkrane erfolgen, deren Ausleger hierbei um eine vertikale Achse über das entsprechende Schiff 22 verschwenkt wird.
Das Terminal 9 ist in üblicher weise im Sinne eines abgegrenzten Betriebsbereichs von einer beispielsweise als Zaun oder Mauer ausgebildeten Begrenzung 19 umgeben und hierüber von seiner äußeren Umgebung und somit vom öffentlichen Verkehr außerhalb des Terminals 9 und dort fahrenden externen Transportfahrzeugen 25, beispielsweise konventionelle Lkw, getrennt. Für die externen Transportfahrzeuge 25 ist das Terminal 9 nur über Passierbereiche 18 erreichbar, um Container 12 abzuholen oder anzuliefern. Zum gezielten beziehungsweise kontrollierten Öffnen und Schließen jedes Passierbereichs 18 kann auch jeweils eine Sicherheitsschleuse zum An- und Abmelden einschließlich einer Identifikation der ein- und ausfahrenden externen Fahrzeuge und deren Fahrer vorgesehen sein.
Zudem umfasst das Terminal 9 innerhalb der Begrenzung 19 ein Containerlager 20, in dem Container 12 zur kurzzeitigen Zwischenlagerung in mindestens einem auch als Stack bezeichneten Lagerbereich 20a gestapelt werden können. Dies kann der Fall sein, nachdem die Container 12 von den Schiffen 22 abgeladen wurden und bevor sie für den weiteren Transport außerhalb des Terminals 9 auf ein Straßenfahrzeug beziehungsweise Transportfahrzeug 25 oder Schienenfahrzeug geladen oder nachdem sie hiervon angeliefert wurden und bevor sie auf die Schiffe 22 geladen werden. Über die den Kai 9a des Hafens umfassende Flurfläche 3 verfahren die nicht für den öffentlichen Verkehr ausgelegten und zugelassenen internen
Transportfahrzeuge 1 , um die beispielsweise als ISO-Container ausgebildeten Container 12 zwischen den Containerbrücken 23 und den als Container-Stapelkranen dienenden Portalkranen 21 des Containerlagers 20 des Terminals 9 zu transportieren.
Üblicherweise umfasst das Containerlager 20 in einem derartigen Terminal 9 mehrere Lagerbereiche 20a, die jeweils reihenförmig beziehungsweise rasterartig
nebeneinander und voneinander beabstandet angeordnet sind. In jedem
Lagerbereich 20a können mehrere Reihen von Containern 12 mit ihren Längsseiten nebeneinander und je Reihe mehrere Container 12 übereinander abgestellt werden. Zum Bewirtschaften des Containerlagers 20 beziehungsweise der jeweiligen
Lagerbereiche 20a, das heißt zum dortigen Ein- und Auslagern von Containern 12, ist je Lagerbereich 20a des Containerlagers 20 mindestens ein entsprechender
Portalkran 21 vorgesehen, um Container 12 zur Ein- oder Auslagerung in dem
Containerlager 20 von den Transportfahrzeugen 1 beziehungsweise 25 zu
übernehmen oder an diese abzugeben. Üblicherweise sind in einem derartigen Terminal 9 mehrere Lagerbereiche 20a vorgesehen, die jeweils zum dortigen Ein- und Auslagern von Containern 12 von mindestens einem als Portalkran 21 ausgebildeten Stapelkran bewirtschaftet werden. Die Umschlaggeräte darstellenden Portalkrane 21 überspannen mit ihren von Portalstützen getragenen Kranträgern den
entsprechenden Lagerbereich 20a und die darin gestapelten Container 12. Für das Ein- und Auslagern von Containern 12 können die Portalkrane 21 über den
Lagerbereich 20a in dessen Längsrichtung des Portalkrans 21 hinweg verfahren. Innerhalb des Terminals 9 erfolgt zum Transport von Containern 12 ein gemeinsamer und gleichzeitiger Betrieb von mindestens einem Transportfahrzeug 1 , das im Sinne der obigen Definition ein internes und vorzugsweise automatisch geführtes Fahrzeug ist, und mindestens einem manuell geführten externen Transportfahrzeug 25, das beispielsweise ein für den öffentlichen Straßenverkehr zugelassener konventioneller Lkw oder Sattelzug sein kann. Auch Transportfahrzeuge 1 in der manuellen Variante des in Figur 1 beschriebenen Transportfahrzeugs 1 mit Fahrerkabine 5 können zusätzlich oder alternativ zu der automatisch geführten Variante innerhalb des Terminals 9 verkehren. Mittels der internen Transportfahrzeuge 1 erfolgt ein Transport der Container 12 zwischen dem Containerlager 20 beziehungsweise dessen
Umschlaggeräten und den am Kai 9a angeordneten Umschlaggeräten in Form der Containerbrücken 23 oder Hafenkrane beziehungsweise Hafenmobilkrane, mit denen die Container 12 zwischen den Transportfahrzeugen 1 und den Schiffen 22
umgeschlagen und dementsprechend die Transportfahrzeuge 1 am Kai 9a be- und entladen werden können. Mittels der externen Transportfahrzeuge 25 können
Container 12 vom Containerlager 20 beziehungsweise dessen Umschlaggerät für den weiteren Transport im öffentlichen Verkehr abgeholt oder nach einem Transport im öffentlichen Verkehr zur Zwischenlagerung im Containerlager 20 angeliefert werden. Diese Transporte erfolgen jeweils in einem so genannten Horizontalverkehr.
Die den Lagerbereichen 20a als Umschlaggeräte zugeordneten Portalkrane 21 sind in Figur 3 als so genannte gummibereifte Stapelkrane (Rubber-Tyred Gantry Crane - kurz: RTG) oder schienengebundene Stapelkrane (Rail-Mounted Gantry Crane - kurz: RMG) ausgebildet, die entweder von einer in einer Krankabine mitfahrenden Bedienperson manuell geführt beziehungsweise gesteuert werden oder (teil- )automatisiert geführt beziehungsweise gesteuert werden. Dementsprechend wird das in Figur 3 schematisch dargestellte Terminal 9 auch als RMG- beziehungsweise RTG- Terminal bezeichnet. Bei diesem Terminaltyp sind zwischen den sich parallel zum Rand des verlaufenden Kais 9a erstreckenden Lagerbereichen 20a geradlinige und rasterförmig angeordnete ein- oder mehrspurige Gassen L, Q vorgesehenen, in denen die internen Transportfahrzeuge 1 sowie die über den Passierbereich 18 in das Terminal 9 ein- und ausfahrenden externen Transportfahrzeuge 25 verkehren können. Das Beladen und Entladen der Transportfahrzeuge 1 , 25 durch die Portalkran 21 erfolgt in den entlang der Längsseiten führenden Längsgassen L der Lagerbereiche 20a. Dort sind als Übergabespuren beziehungsweise Übergabebereich 26 dienende Fahrspuren für die Transportfahrzeuge 1 , 25 vorgesehen, die von dem jeweiligen Portalkran 21 ebenfalls überspannt werden. Durch die in Figur 3 dargestellten abgewinkelten Pfeile wird angedeutet, dass die Transportfahrzeuge 1 , 25 über quer und insbesondere senkrecht zum Kai 9a verlaufende Quergassen Q beziehungsweise deren Fahrspuren in die Längsgassen L und die dortigen Übergabespuren hinfahren oder diese wieder verlassen können. Auch kann vorgesehen sein, dass die
Portalkrane 21 mehrere in Längsrichtung benachbarte Lagerbereiche 20a, die durch eine Quergasse Q voneinander beabstandet sind, bewirtschaften und hierfür eine oder mehrere Quergassen Q überfahren. Alternativ kann jedem Lagerbereich 20a mindestens ein Portalkran 21 zugeordnet sein. Der Bereich des Kais 9a mit den dortigen Umschlaggeräten kann jedoch den internen Transportfahrzeugen 1 vorbehalten sein, weshalb entsprechende Barrieren oder Passierbereiche mit Sicherheitsschleusen innerhalb des Terminals 9 vorgesehen sein können. Dies ist durch die gestrichelte Linie in Figur 3 angedeutet.
In Figur 4 ist ein alternatives Terminal 9 dargestellt, das als so genanntes ASC- Terminal ausgebildet ist. Anders als bei dem in Figur 3 dargestellten Terminal 9 sind die Portalkrane 21 des Containerlagers 20 hier als so genannte automatisierte und schienengebundene Stapelkrane ausgebildet, die auch als Automated Stacking Crane - kurz: ASC bezeichnet werden. Bei diesem Terminaltyp sind zwischen den Lagerbereichen 20a lediglich schmale Gassen als Fahrwege 24 für die ASCs vorgesehen. Die Fahrwege 24 für die ASCs umfassen Schienen, auf denen der jeweilige ASC verfahren und zwischen deren paarweiser Anordnung jeweils ein Lagerbereich 20a angeordnet ist. Diese Gassen sind nicht für eine Durchfahrt der Transportfahrzeuge 1 und 25 vorgesehen und hierfür in der Regel zu schmal. Anders als bei RMG- beziehungsweise RTG-Terminals erstrecken sich die Lagerbereiche 20a auch nicht entlang und insbesondere parallel, sondern üblicher weise quer und insbesondere senkrecht zum Kai 9a. Auch die Portalkrane 21 verfahren
dementsprechend quer zum Kai 9a. Des Weiteren weist das Containerlager 20 des ASC-Terminals keine an den Längsseiten der Lagerbereiche 20a angeordneten Übergabespuren beziehungsweise Übergabebereiche 26 auf. Stattdessen sind an den in Längsrichtung weisenden Längsenden des jeweiligen Lagerbereichs 20a kopfseitige Übergabebereiche 26 vorgesehen. Ein derartiges ASC-Terminal umfasst einen bezüglich des Containerlagers 20 wasserseitigen beziehungsweise kaiseitigen Umschlagbereich, der durch die vorbeschriebene Ausgestaltung des ASC-Terminals und des Containerlagers 20 im regulären Betrieb des Terminals 9 von dem landseitigen Verkehr externer Transportfahrzeuge 25 im landseitigen
Umschlagbereich getrennt ist. Lediglich in besonderen Fällen, beispielsweise zu Wartungs- oder Reparaturzwecken, können Fahrzeuge zwischen dem wasserseitigen Umschlagbereich und dem landseitigen Umschlagbereich verkehren, wofür dann Gassen mit ausreichender Breite genutzt werden können. Die Transportfahrzeuge 25 nutzen für die Einfahrt in den landseitigen Umschlagbereich beziehungsweise die Ausfahrt aus diesem einen Passierbereich 18 im obigen Sinne.
Am Verkehr im wasserseitigen Umschlagbereich sind dementsprechend nur interne automatisch und/oder manuell geführte Transportfahrzeuge 1 beteiligt. Dieser Bereich kann somit ein abgegrenzter reiner Automatik-Bereich sein. Im landseitigen
Umschlagbereich können auch interne manuell geführte Transportfahrzeuge 1 im Mischverkehr mit externen manuell geführten Transportfahrzeugen 25 eingesetzt werden, um beispielsweise eine Anbindung eines Bahnterminals innerhalb des Terminals 9 sicherzustellen.
Die internen Transportfahrzeuge 1 dürfen jedoch in keinem der vorbeschriebenen Terminals 9 durch den jeweiligen Passierbereich 18 fahren, da sie nicht in den öffentlichen Verkehr außerhalb des Terminals 9 gelangen dürfen und auch nur innerhalb des Terminals 9 bestimmungsgemäß betrieben werden können. Hiervon ausgenommen ist ein Verlassen des wasserseitigen Umschlagbereichs sowie ein Verlassen des landseitigen Umschlagbereichs beziehungsweise des Terminals 9 beispielsweise für Wartungs- oder Reparaturzwecke, was nicht als
bestimmungsgemäßer Betrieb gilt. Um den Verkehr innerhalb des jeweiligen Terminals 9 gemäß Figur 3
beziehungsweise gemäß Figur 4 zu koordinieren, ist ein rechnergestütztes Leitsystem 14 vorgesehen, über das Transportaufträge für die internen Transportfahrzeuge 1 geplant, verwaltet und zur Routenplanung und Routenüberwachung verwendet werden. Auch kann die Lagerhaltung beziehungsweise Verwaltung des Containerlagers 20 über das Leitsystem 14 beziehungsweise dessen
Navigationsrechner erfolgen und in die Planung der Transportaufträge
beziehungsweise Routen einfließen. Die zur Abarbeitung von Transportaufträgen abzufahrenden Routen werden im Sinne von Soll-Routen mittels des Leitsystems 14 generiert und über drahtlose Kommunikationsverbindungen beispielsweise in Form von WLAN-Verbindungen, an die Transportfahrzeuge 1 beziehungsweise deren Fahrzeugsteuerung 13 übermittelt. Die Soll-Routen können aus mehreren
Einzelabschnitten mit jeweils einem Start- und einem Zielpunkt bestehen. Zur Koordinierung des Verkehrs beziehungsweise der Routenplanung und
Routenüberwachung erfolgt durch das Leitsystem 14 vorzugsweise auch eine kontinuierliche Verarbeitung der zeitlich veränderlichen Positionen und Ausrichtungen der im Terminal 9 befindlichen Transportfahrzeuge 1 und weiterer
Betriebsinformationen wie beispielsweise die jeweils genutzten Fahrbereiche, Fahrspuren und Fahrtrichtungen der Transportfahrzeuge 1 sowie
Fahrgeschwindigkeiten und Verkehrsregeln. Auch eine Vorgabe und Änderung von Soll-Routen kann hierbei über das Leitsystem 14 und die
Kommunikationsverbindungen erfolgen, beispielsweise durch für bestimmte
Zeitpunkte vorgegebene Zielpositionen, zu nutzende Fahrspuren und/oder
Fahrtrichtungen. Zudem kann das Leitsystem 14 dynamisch Bereiche, insbesondere einzelne Fahrspuren im Sinne von Sperrbereichen blockieren oder freigeben und somit sicherstellen, dass sich in einem vorgegebenen Bereich nur ein
Transportfahrzeug 1 befindet.
Mittels der Fahrzeugsteuerung 13 sind die in Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt möglichen Fahrmanöver der automatisch geführten Transportfahrzeuge 1
automatisch steuerbar, indem die vom Leitsystem 14 übermittelten und somit vorgegebenen Soll-Routen steuerungstechnisch in entsprechende Fahrmanöver insbesondere auf vorgegebenen Fahrspuren innerhalb des Terminals 9 umgesetzt werden. Die Umsetzung in Fahrmanöver umfasst die erforderlichen Fahrtvorgaben in Form von Soll-Werten für die Ansteuerung des Fahrantriebs und/oder der Lenkung des jeweiligen Transportfahrzeugs 1. In diesem Zusammenhang werden mittels der Fahrzeugsteuerung 13 also Lenkvorgänge und Geschwindigkeiten sowie
Beschleunigungen und Verzögerungen, gegebenenfalls durch einen Bremsvorgang, des Transportfahrzeugs 1 automatisch gesteuert. Die Soll-Routen beziehungsweise deren Einzelabschnitte werden vorzugsweise automatisch durch das Leitsystem 14 vorgegeben, wobei auch zumindest eine zuvor ermittelte Trajektorie des jeweiligen Transportfahrzeugs 1 während eines
Fahrmanövers berücksichtigt wird. Unter Trajektorie wird der auch als
Bewegungsbahn bezeichnete Bewegungspfad des Transportfahrzeugs 1 oder eines am Transportfahrzeug 1 definierten fahrzeugfesten Punkts während eines
Fahrmanövers verstanden. Das Fahrzeugmanöver kann hierbei insbesondere eine oder mehrere Geradeausfahrten und/oder eine oder mehrere Kurvenfahrten mit verschiedenen Kurvenradien umfassen. Bestandteil jeder Trajektorie ist also eine Abfolge von verschiedenen Positionspunkten des Transportfahrzeugs 1 während eines bestimmten Fahrmanövers. Die jeweilige Trajektorie eines Transportfahrzeugs 1 ist insbesondere abhängig von der Fahrzeugkinematik, das heißt von kinematischen Randbedingungen des jeweiligen Transportfahrzeugs 1 , und damit von
geometrischen Verhältnissen wie Längen, Breiten und insbesondere dem Knickwinkel a1 des Transportfahrzeugs 1 beziehungsweise des gelenkigen Gespanns aus Zugmaschine 1 a und Anhänger 1 b. Der Knickwinkel a1 ergibt sich bei einem
Lenkwinkel a2 ungleich Null und ist dementsprechend von dem Lenkwinkel a2 abhängig. Die Ermittlung und Berücksichtigung der Trajektorien erfolgt also auf Basis und somit unter Berücksichtigung der kinematischen Randbedingungen des jeweiligen Transportfahrzeugs 1.
Die Trajektorien können insbesondere für verschiedene Fahrmanöver mit möglichen Kurvenfahrten mit unterschiedlichen Kurvenradien und Geschwindigkeiten und dementsprechend unterschiedlichen Lenkwinkeln a2 und zugehörigen
Lenkeinschlägen der Lenkung, aber auch mit Geradeausfahrten ermittelt werden. Die Ermittlung der Trajektorien kann beispielsweise auf einer Hüllkurvenuntersuchung basieren. Ebenso kann der Einfluss anderer Randbedingungen wie der transportierten beziehungsweise zu transportierenden Last auf die jeweilige Trajektorie bei entsprechenden Fahrmanövern berücksichtigt werden. Die Last oder zumindest das Vorhandensein einer Last kann hierbei auf verschiedene Weise erfasst werden. Zum einen können für jedes Transportfahrzeug 1 die Fahrzeugzustände„beladen" beziehungsweise„unbeladen" als Parameter im Leitsystem 14 hinterlegt sein und entsprechend berücksichtigt werden. Zum anderen kann das Transportfahrzeug 1 mit einer geeigneten Messvorrichtung ausgestattet werden, um einen genauen Lastwert ermitteln zu können. Auf diese Weise können für unterschiedliche Fahrmanöver und Randbedingungen unterschiedliche Trajektorien verschiedener Zugmaschinen 1 a und Anhänger 1 b ermittelt werden, da es die Zugmaschinen 1 a und Anhänger 1 b in zahlreichen Varianten und Kombinationen gibt. Jede andersartige Zugmaschine 1 a und jede andersartige Kombination aus Zugmaschine 1 a und Anhänger 1 b kann daher für dasselbe Fahrmanöver eine unterschiedliche Trajektorie aufweisen. Die unterschiedlichen vorab ermittelten Trajektorien können in dem Leitsystem 14 und/oder der Fahrzeugsteuerung 13 gespeichert werden. Hierbei ist dann
beispielsweise hinterlegt, welche Kurvenradien ein bestimmtes Transportfahrzeug 1 beziehungsweise eine bestimmte Zugmaschine 1 a mit einem bestimmten Anhänger 1 b konfliktfrei fahren kann, ohne beispielsweise auf andere Fahrspuren zu gelangen und wie hierbei gelenkt werden muss, beispielsweise um vorwärts oder rückwärts und hierbei geradeaus oder in einer Kurve zu fahren und dabei innerhalb der
vorgegebenen Fahrspur zu bleiben. Auch ist es denkbar, dass in diesem
Zusammenhang die Trajektorie und/oder die aktuell vorgegebene Soll-Route mindestens eines anderen Transportfahrzeugs 1 berücksichtigt wird, um Konflikte zwischen den Trajektorien und/oder den Soll-Routen mehrerer Transportfahrzeuge 1 zu vermeiden. In Kenntnis und unter Berücksichtigung der für ein bestimmtes Transportfahrzeug 1 möglichen Trajektorien kann dann von dem Leitsystem 14 für jedes Transportfahrzeug 1 eine individuelle Soll-Route vorgegeben und an die Fahrzeugsteuerung 13 übermittelt werden, wobei die Soll-Route einer für das Transportfahrzeug 1 möglichen Trajektorie entspricht. Dadurch ist sichergestellt, dass nur solche Soll-Routen vorgegeben werden, denen das jeweilige Transportfahrzeug 1 konfliktfrei entlang einer möglichen Trajektorie folgen kann.
Um den Fahrantrieb und die Lenkung im Rahmen eines automatisierten Betriebs des Transportfahrzeugs 1 zielgerichtet ansteuern zu können, muss auch der Ist-Zustand im Sinne von Ist-Werten der Position und Orientierung beziehungsweise Ausrichtung des Transportfahrzeugs 1 an das Leitsystem 14 und/oder die Fahrzeugsteuerung 13 zurückgemeldet werden. In diesem Zusammenhang werden auch die mittels der Sensoren 15, 16 und 17 ermittelten Werte des Knickwinkel a1 , Lenkwinkels a2 und Drehzahlen der entsprechenden Räder 2 durch die Fahrzeugsteuerung 13 und/oder das Leitsystem 14 ausgewertet. Ist-Werte der Position und Orientierung beziehungsweise Ausrichtung der Zugmaschine 1 a können beispielsweise mittels eines Ortungssystems ermittelt werden, das Transpondertechnologie nutzt. Hierbei kann die Lage der Zugmaschine 1 a über eine oder zwei an der Zugmaschine 1 a befestigte Antennen relativ zu zwei am Flurboden 3 befestigten Transpondern berechnet werden. Auch andere Ortungssysteme zur Ermittlung der Position und Ausrichtung der Zugmaschine 1 a sind denkbar, beispielsweise D-GPS/Long Position Radar - kurz: LPR -, wobei die Zugmaschine 1 a mit zwei Antennen versehen ist und Distanzen relativ zu als Ortsmarken dienenden ortsfesten LPR-Transpondern gemessen werden, um hierüber die Position und Ausrichtung/Orientierung zu berechnen. In Kenntnis der Position und Orientierung beziehungsweise Ausrichtung der Zugmaschine 1 a sowie in Kenntnis des ermittelten Knickwinkels a1 und
Abmessungen des Anhängers 1 b kann dann auch die Position und Ausrichtung des Anhängers 1 b und somit ein Ist-Wert der Position und Orientierung/Ausrichtung des gesamten Transportfahrzeugs 1 ermittelt werden.
Mittels der Fahrzeugsteuerung 13 erfolgt dann vorzugsweise fortlaufend ein Vergleich der Ist-Werte von Position und Ausrichtung des Transportfahrzeugs 1 unter der zuvor beschriebenen Berücksichtigung von Ist-Werten des Knickwinkels a1 mit der jeweils unter Berücksichtigung einer geeigneten Trajektorie vorgegebenen Soll-Route.
Abweichungen dieses Vergleichs werden durch entsprechende Ansteuerung der Lenkung und/oder des Fahrantriebs im Sinne einer Regelung der Lenkung und/oder des Fahrantriebs verringert, damit das Transportfahrzeug 1 der Soll-Route mit möglichst geringer Abweichung im Sinne einer automatischen Führung folgt. Im Rahmen der Regelung der Lenkung beziehungsweise des Fahrantriebs sind etwaige Fehler der Sensoren zu berücksichtigen, da Fehler hier einen großen Einfluss haben, der zu einer großen Abweichung der vorgenannten Ist-Werte von der Soll-Route führen kann.
Die vorherigen Ausführungen, insbesondere die Berücksichtigung einer Trajektorie bei der Vorgabe der Soll-Route und die Berücksichtigung des Ist-Zustands, lassen sich auch auf manuell geführte Transportfahrzeuge 1 übertragen. In diesem
Zusammenhang können bei manueller Führung der Transportfahrzeuge 1 die Fahrer über ein Fahrerinformationssystem des Transportfahrzeugs 1 und auf Basis der von dem Leitsystem 14 vorgegebenen Soll-Routen Fahranweisungen erhalten. Die Fahranweisungen müssen dann von dem Fahrer durch manuelles Eingreifen in die Fahrzeugsteuerung 13 in entsprechende Fahrmanöver umgesetzt werden. Hierbei können die Fahranweisen auch unter Berücksichtigung und somit in Abhängigkeit des Ist-Zustands kontinuierlich angepasst werden, insbesondere wenn ein Fahrer die auf einer vorgegebenen Soll-Route basierenden Fahranweisungen nicht oder nicht innerhalb einer vorgebbaren Toleranz befolgt.
Bezugszeichenliste
1 Transportfahrzeug
1 a Zugmaschine
1 b Anhänger
2 Rad
3 Flurfläche
4a erste Achse
4b zweite Achse
4c dritte Achse
5 Fahrerkabine
6 Fahrgestell
7 Sattelplatte
8 Batterie
9 Terminal
9a Kai
10 Rahmen
1 1 Ladefläche
1 1 a Führungselement
12 Container
13 Fahrzeugsteuerung
14 Leitsystem
15 Sensor zur Ermittlung des Knickwinkels
16 Sensor zur Ermittlung des Lenkwinkels
17 Sensor zur Ermittlung der Drehzahl
18 Passierbereich
19 Begrenzung
20 Lager
20a Lagerbereich
21 Portalkran
22 Schiff
23 Containerbrücke
24 Fahrweg
25 Transportfahrzeug 26 Übergabebereich
F Fahrtrichtung
L Längsgasse
L1 a Längsachse der Zugmaschine
L1 b Längsachse des Anhängers
Q Quergasse
a1 Knickwinkel
a2 Lenkwinkel

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betrieb eines automatisch geführten Transportfahrzeugs ( 1 ) f ü r Container (12), das sowohl während einer Vorwärtsfahrt als auch während einer Rückwärtsfahrt automatisch führbar ist und das eine Zugmaschine (1 a) und einen Anhänger (1 b) mit einer Ladefläche (1 1 ) für mindestens einen Container (12) aufweist, wobei das Transportfahrzeug (1 ), insbesondere die Zugmaschine (1 a), eine Fahrzeugsteuerung (13) aufweist, um eine Lenkung und einen Fahrantrieb des Transportfahrzeugs (1 ) so anzusteuern, dass das Transportfahrzeug (1 ) einer Soll- Route folgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Route unter Berücksichtigung einer Trajektorie des Transportfahrzeugs (1 ) vorgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berücksichtigung der Trajektorie unter Berücksichtigung der kinematischen Randbedingungen des Transportfahrzeugs (1 ) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für
verschiedene Transportfahrzeuge (1 ) verschiedene Trajektorien ermittelt und verschiedene Soll-Routen vorgegeben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Soll-Route mit Ist-Werten einer Position und Orientierung des
Transportfahrzeugs (1 ) verglichen und eine Abweichung der Ist-Werte von der Soll- Route durch entsprechende Ansteuerung der Lenkung und/oder des Fahrantriebs verringert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und Ausrichtung des Transportfahrzeugs (1 ) unter Berücksichtigung des Knickwinkels (a1 ) zwischen der Zugmaschine (1 a) und dem Anhänger (1 b) ermittelt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Lenkung ein Lenkwinkel (a2) in Abhängigkeit eines Ist-Wertes eines Knickwinkels (a1 ) zwischen der Zugmaschine (1 a) und dem Anhänger (1 b) eingestellt wird.
7. System zum Betrieb mindestens eines automatisch geführten Transportfahrzeugs (1 ) für Container (12), umfassend ein Leitsystem (14) und mindestens ein
Transportfahrzeug (1 ) für Container (12), das sowohl während einer Vorwärtsfahrt als auch während einer Rückwärtsfahrt automatisch führbar ist und das eine
Zugmaschine (1 a) und einen Anhänger (1 b) mit einer Ladefläche (1 1 ) für mindestens einen Container (12) aufweist, wobei das Transportfahrzeug (1 ), insbesondere die Zugmaschine (1 a), eine Fahrzeugsteuerung (13) aufweist, um automatisch eine Lenkung und einen Fahrantrieb des Transportfahrzeugs (1 ) so anzusteuern, dass das Transportfahrzeug (1 ) einer Soll-Route folgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitsystem (14) ausgebildet und eingerichtet ist, um die Soll-Route unter
Berücksichtigung einer Trajektorie des Transportfahrzeugs (1 ) vorzugeben und an die Fahrzeugsteuerung (13) zu übermitteln.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das System,
insbesondere das Leitsystem (14) und die Fahrzeugsteuerung (13), ausgebildet und eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
9. Verwendung eines Verfahrens und/oder Systems nach einem der vorherigen Ansprüche für ein Transportfahrzeug (1 ), dessen Ladefläche (1 1 ) von
Führungselementen (1 1 a) zum Führen und Ausrichten eines auf der Ladefläche (1 1 ) abzustellenden Containers (12) begrenzt ist.
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